汙酸中酸分離濃縮方法

2023-07-14 15:52:36 1

汙酸中酸分離濃縮方法
【專利摘要】本發明公開了一種汙酸中酸分離濃縮方法。本方法利用電滲析集成技術，選擇合適的陰、陽離子膜可以將汙酸中的酸實現分離並進一步濃縮，分離濃縮後的酸濃度達到8%以上可回收利用，分離完酸的汙酸溶液酸度降低到pH值3.0以上。重金屬離子不能通過選擇膜而保留在分離酸後的汙酸溶液中，便於後續的進一步處理。
【專利說明】汙酸中酸分離濃縮方法【技術領域】[0001]本發明屬於冶金化工環保領域，涉及一種汙酸中酸分離濃縮的方法，即利用電滲析技術，採用合理的離子選擇膜，可以實現汙酸中酸和重金屬離子的分離，濃縮後的酸可實現回收，低酸度含重金屬廢水便於後續的回收和處理。【背景技術】[0002]國內製酸的冶煉煙氣主要來自銅、鎳、鉛、鋅、黃金等金屬的冶煉過程，冶煉煙氣在制硫酸的過程中均使用了溼法淨化工藝，在溼法除塵的空塔、填料塔、動力波以及電除霧過程中均會產生大量的酸性廢水，即為汙酸。汙酸廢水均為強酸性，汙酸中硫酸濃度在2%-11% 之間，同時還含有銅、鉛、汞、銻、鋅、砷、鎘、銦、鎳、錫、錳、氟、氯等雜質；是目前冶煉廠酸性重金屬離子廢水的主要來源。由於汙酸酸度和重金屬含量均較高，不能不經處理就直接排放，否則造成嚴重的環境汙染，而且其中的酸和有價重金屬也白白損失。目前國內處理汙酸廢水的方法主要有中和法、硫化法一中和法、中和一鐵鹽共沉澱等方法，但都存在各自的缺陷，而且處理效果不理想。[0003]1、中和沉澱法[0004]在汙酸中投加鹼中和劑，使汙酸中重金屬離子形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而去除，特點是在去除重金屬離子的同時能中和汙酸及其混合液。通常採用鹼石灰(CaO)、消石灰(Ca(0H)2)、飛灰(石灰粉，CaO)、白雲石(Ca0.MgO)等石灰類中和劑，價格低廉，可去除汞以外的重金屬離子，工藝簡單。由於汙酸中酸含量高(以硫酸計質量分數 2-11%)，每中和處理I噸汙酸大約需消耗30-80kg生石灰，產生60-150kg的中和渣，中和過程中重金屬離子進入中和渣。中和廢渣中含有重金屬離子屬於是危險廢物，由於產生的中和渣量大，廢渣中的重金屬離子品位低(小於1%)，回收經濟價值低，通過傳統的火法或者溼法回收成本高，難度大。年產10萬噸鉛的冶煉企業每年產生的汙酸中和渣近5000噸，必須安全處置，否則渣中的重金屬離子容易被浸出造成二次汙染。採用中和的方法處理汙酸，汙酸中的酸和重金屬離子均不能實現回收，且需修建渣場安全處置中和渣。[0005]表1金屬氫氧化物溶度積
【權利要求】
1.汙酸中酸分離濃縮的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 第一步、冶煉過程產生的汙酸首先自由沉降脫除懸浮物，再過濾汙酸中大於5微米的細小顆粒後進入電滲析裝置； 第二步、電滲析過程中，陰離子膜採用二價陰離子通過性膜，陽離子膜採用一價陽離子通過性膜，在電場力的作用下，汙酸中的H+通過陽離子膜進入酸濃縮液，包括SO42' Cl'F-在內的一價和二價陰離子則通過陰離子膜也進入酸濃縮液，而二價及以上價態的重金屬離子不能通過陽離子膜仍停留在汙酸溶液中，包括AsO廣、As043_在內的高價陰離子不能通過陰離子膜也停留在汙酸溶液中，從而實現酸和重金屬離子的分離，汙酸中的酸度降低到H+濃度不超過0.001mol/L ； 第三步、第二步得到的酸濃縮液用於回收制酸。
2.根據權利要求1所述的汙酸中酸分離濃縮的方法，其特徵在於， 汙酸是金屬冶煉過程產生的煙氣在制酸時使用溼法淨化工藝過程中產生的酸性廢水，汙酸中硫酸質量濃度在2%-11%之間，含有銅、鉛、汞、銻、鋅、砷、鎘、銦、鎳、錫、錳離子中的一種或幾種，以及氟、氯、硫酸根和氫離子。
3.根據權利要求1所述的汙酸中酸分離濃縮的方法，其特徵在於， 所述的二價及以上價態的重金屬離子包括銅、鉛、汞、銻、鋅、砷、鎘、銦、鎳、錫、錳離子中的一種或幾種。
【文檔編號】B01D61/44GK103551037SQ201310501530
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】王慶偉, 柴立元, 蔣國民, 李青竹, 楊志輝, 高偉榮 申請人:長沙賽恩斯環保科技有限公司, 中南大學